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| -- 作者：wangxinxin -- 發布時間：2010-11-17 14:09:32 -- 基于Vxworks嵌入式下網絡設備驅動設計 1.嵌入式系統 嵌入式系統是以嵌入式計算機為技術核心，面向用戶、面向產品、面向應用，軟硬件可裁減的，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。和通用計算機不同，嵌入式系統是針對具體應用的專用系統，目的就是要把一切變得更簡單、更方便、更普遍、更適用;它的硬件和軟件都必須高效率地設計，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現更高的性能。 嵌入式系統主要由嵌入式處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以及特定的應用程序等四部分組成，是集軟硬件于一體的可獨立工作的“器件”;用于實現對其它設備的控制、監視或管理等功能。 嵌入式系統應具有的特點是：要求高可靠性;在惡劣的環境或突然斷電的情況下，要求系統仍然能夠正常工作;許多嵌入式應用要求實時處理能力，這就要求嵌入式操作系統(EOS)具有實時處理能力;嵌入式系統中的軟件代碼要求高質量、高可靠性，一般都固化在只讀存儲器中或閃存中，也就是說軟件要求固態化存儲，而不是存儲在磁盤等載體中。 2.設備驅動程序 Vxworks5.4中驅動程序主要分為三種：字符、塊以及網絡驅動程序。本文所介紹的網卡驅動程序則屬于網絡設備驅動程序。 ·網絡設備驅動程序設計 網絡的各功能部件圖1所示，網絡設備驅動程序實際上是處理硬件和上層協議之間的接口程序。網絡傳輸協議層分發數據在應用程序接口和網絡接口之間。網絡化網絡協議(如IP協議)發送數據在網絡主機之間。連接/接口層使能主機隸屬于硬件到相同物理媒質的通信。 在Vxworks5.4中，網卡驅動程序又分為END(Enhanced Network Driver)和BSD兩種。 在Vxworks5.4中，網絡驅動程序都是基于BSD UNIX版本4.3基礎上的，這些驅動程序都定義在一個全局例程中，那就是attach子程序，xxattach( )子程序中包含5個函數指針，它們都被映射到ifnet結構中，它們在IP協議層任何地方被調用。 需要一個接口數據記錄(Interface Data Record (idr))，unit號和設備名，下面四個參數就是相關驅動程序的函數指針。第一個函數指針指的是init( )例程，這個例程可要可不要，第二個函數指針指的是ioctl( )接口，它允許上層來控制設備狀態;第三個函數指針指的是把數據包送到物理層;最后一個函數指針指的是如果TCP/IP堆棧決定需要復位的話，它就復位這個設備。 接著下面那一句代碼表示添加數據傳輸例程到IDR，ether_output( )例程被調用后，傳輸開始例程就被TCP/IP協議堆棧調用。 在這個入口驅動程序中還包括設備的初始化、發送和接收描述符的初始化等。 ·END驅動程序設計 END驅動程序是基于MUX模式，網絡驅動程序被劃分為協議組件和硬件組件。MUX數據鏈路層和網絡層之間的接口，它管理網絡協議接口和低層硬件接口之間的交互;將硬件從網絡協議的細節中隔離出來;刪除使用輸入鉤例程來過濾接收從協議來的數據包，和刪除了使用輸出鉤例程來過濾協議包的發送;并且鏈路層上的驅動程序需要訪問網絡層(IP或其他協議)時，也會調用相關的MUX例程。值得注意的是，網絡層協議和數據鏈路層驅動程序不能直接通訊，它們必須通過 MUX。如圖3所示： |